液晶電光特性簡(jiǎn)介
作為一種凝聚態(tài)物質(zhì),液晶的特性與結(jié)構(gòu)介于固態(tài)晶體與各向同性液體之間,是有序性的流體。從宏觀物理性質(zhì)看,它既具有液體的流動(dòng)性、粘滯性,又具有晶體的各向異性,能像晶體一樣,產(chǎn)生雙折射、布拉格反射、衍射及旋光效應(yīng),也能在外場(chǎng)作用下,產(chǎn)生熱光、電光或磁光效應(yīng),F(xiàn)在,液晶技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,例如在空間光調(diào)制器應(yīng)用方面。 液晶的電光特性 01 液晶的雙折射現(xiàn)象 液晶的重要特性之一,就是像晶體那樣,因折射率的各向異性而發(fā)生雙折射現(xiàn)象。單軸晶體有兩個(gè)不同的主折射率,分別為o光折射率n0 ,e光折射率ne,因折射率的各向異性,導(dǎo)致液晶的雙折射性,從而呈現(xiàn)出許多有用的光學(xué)性質(zhì)。如能使入射光的前進(jìn)方向偏于分子長(zhǎng)軸方向,能夠改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)或方向,能使入射偏振光以左旋光或右旋光進(jìn)行反射或透射,這些光學(xué)性質(zhì),都是液晶能作為顯示材料應(yīng)用的重要原因。 02 電控雙折射效應(yīng) 對(duì)液晶施加電場(chǎng)使液晶的排列方向發(fā)生變化,因此,按照一定的偏振方向入射的光,將在液晶中發(fā)生雙折射的現(xiàn)象。這一效應(yīng)說(shuō)明,液晶盒的光軸可以由外電場(chǎng)改變,光軸的傾斜隨電場(chǎng)的變化而變化,因而兩雙折射光束間的位相差也隨之變化,當(dāng)入射光為復(fù)色光時(shí),出射光的顏色也隨之變化。因此液晶具有遠(yuǎn)比晶體靈活多變的電光性質(zhì)。 03 動(dòng)態(tài)散射 當(dāng)在液晶盒兩極上加電壓驅(qū)動(dòng)時(shí),因電光效應(yīng),液晶將產(chǎn)生不穩(wěn)定性,原來(lái)透明的液晶會(huì)出現(xiàn)一排排均勻的黑條紋,這些平行條紋彼此間隔數(shù)10微米,可以用作光柵。進(jìn)一步提高電壓,盒內(nèi)不穩(wěn)定性加強(qiáng),出現(xiàn)湍流,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的光散射,透明的液晶變得混濁不透明了。斷電后,液晶又恢復(fù)透明狀態(tài)。這就是液晶的動(dòng)態(tài)散射。它是由于液晶性質(zhì)相反的介電性和導(dǎo)電性競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。如果其介電各向異性為負(fù),在電場(chǎng)作用下要垂直于電場(chǎng)排列;若導(dǎo)電各向異性為正,則要沿著電場(chǎng)排列。在少量雜質(zhì)的參與下,就出現(xiàn)了復(fù)雜的不穩(wěn)定現(xiàn)象。液晶材料的動(dòng)態(tài)散射是制造顯示器件的重要依據(jù)。 |